【Linux驱动】认识驱动（驱动的概念、驱动分类）

         目录

1、什么是驱动？

2、应用程序调用驱动基本流程

3、file_operations 结构体

4、驱动的分类

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1、什么是驱动？

驱动就是一段程序，能够获取外设或者传感器数据、控制外设。驱动获取到的数据会提交给应用程序。

在 Linux 中一切皆为文件，驱动加载成功以后会在“/dev”目录下生成一个相应的文件，应用程序通过对这个名为“ /dev/xxx ”的文件进行相应的操作即可实现对硬件的操作。比如 /dev/ttyS2 表示串口设备，应用程序可以调用 read 函数从设备中读取数据，可以调用write函数向设备写入数据。

表面上是应用程序在操作设备，实际上这个过程中有驱动的参与。

2、应用程序调用驱动基本流程

应用程序运行在用户空间，而驱动是被加载到内核的，运行在内核空间，正常情况下，应用程序无法直接访问内核，内核给用户层提供了API接口来访问内核。这些API接口我们称为“ 系统调用 ”。

应用程序调用驱动的基本流程如下。我们会发现应用程序调用 open 函数以后，先进入到内核，然后会调用内核中的 open 函数，这里的 open 函数才是真正操作硬件的执行人。因此，编写驱动实际就是在完善内核中的 open、close、read等函数。

上层应用层的每一个系统调用函数，在内核都会有与之对应的函数。

应用层	内核
open	open
read	read
close	release

3、file_operations 结构体

问：上面说到，编写驱动其实就是在完善内核中的 open、close、read等函数，那么这些函数是自己设计还是有现成的呢？

答：

        前人已经设计出了一套完整的框架，这个框架已经包含了我们所需的大部分函数声明，所以无需我们自己设计，我们只要继续沿用前人的声明即可。

内核源码中有个 include/linux/fs.h 文件，这个文件定义了一个 file_operations 结构体，该结构体中就包含了今后要实现的函数声明。

4、驱动的分类

设备不同，实际操作的方式也会不同，因此根据设备的种类，驱动可以大致分为三类：

字符型设备驱动：

        只能一个字节一个字节读写的设备，不能随机读取设备内存中的某一数据，读取数据需要按照先后顺序。常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED设备。

块设备驱动：

        可以从设备的任意位置读取一定长度数据的设备。块设备包括硬盘、磁盘、U盘和SD卡等存储类设备。

网络设备驱动：

        负责读写来自网络的数据。常见的网络设备有网卡（有线、无线）。